Quantification of damage at different stages of cryopreservation of endangered North American bison (Bison bison) semen and the effects of extender and freeze rate on post-thaw sperm quality

Citation

Hussain, S.A., Lessard, C.J., et Anzar, M. (2011). « Quantification of damage at different stages of cryopreservation of endangered North American bison (Bison bison) semen and the effects of extender and freeze rate on post-thaw sperm quality. », Animal Reproduction Science, 129(3-4), p. 171-179. doi : 10.1016/j.anireprosci.2011.12.002

Résumé

La cryoconservation du sperme est une technique importante pour la constitution d’une banque de matériel génétique d’espèces animales en péril et pour l’exploitation de reproducteurs mâles génétiquement supérieurs par insémination artificielle. Le bison, qui appartient à la famille des bovidés, a un sperme qui se prête mal à la congélation par comparaison à celui des bovins laitiers et des bovins de boucherie. L’étude présentée ici visait à quantifier la détérioration du sperme de bison à différents stades de la cryoconservation et à déterminer l’effet du dilueur (le Triladyl®, un produit commercial, par comparaison au tri-hydroxy-méthyl-aminométhane, ou TRIS, avec de l’acide tris‑citrique [TCA]), ainsi que celui de la vitesse de congélation (−10, −25 et −40 °C/min) sur la qualité du sperme de bison décongelé. Nous avons prélevé par électroéjaculation le sperme de cinq bisons mâles adultes (trois bisons des bois et deux bisons des plaines). Dans la première expérience, le sperme a été dilué avec du Triladyl® ou du TCA et congelé à la vitesse de −10 °C/min. Nous avons évalué les caractéristiques de la motilité des spermatozoïdes du sperme frais, du sperme dilué, du sperme refroidi (4 °C) et du sperme décongelé au moyen d’un analyseur de sperme assisté par ordinateur (CASA). Dans la deuxième expérience, le sperme a été dilué avec du Triladyl® ou du TCA et décongelé à trois vitesses, soit −10, −25 or −40 °C/min. Le sperme a été ensuite décongelé 60 s à 37 °C. Après la décongélation, nous avons évalué le sperme d’après la motilité des spermatozoïdes déterminée par la méthode CASA, et leurs caractéristiques structurales (membrane plasmatique, potentiel membranaire mitochondrial et acrosomes), déterminées par cytométrie en flux, à 0 et 3 h durant une incubation à 37 °C. Dans la première expérience, nous n’avons pas constaté de différence de motilité totale et de motilité progressive aux divers stades précédant la cryoconservation (P > 0,05). Toutefois, dans le cas du sperme décongelé, la valeur de ces deux paramètres a baissé (P < 0,001) de 35 % et 42 %, respectivement, par comparaison au sperme refroidi (avant la congélation). Dans la deuxième expérience, 0 h après la décongélation du sperme, nous avons constaté que, par comparaison au TCA, le Triladyl® a donné des valeurs supérieures (P < 0,05) de motilité totale (41 % par comparaison à 36 %) et de motilité progressive (34 % par comparaison à 29 %). Avec le TCA, le changement (exprimé en pourcentage) après décongélation des valeurs de motilité totale, de motilité progressive, de VAP, de VCL, de VSL, d’IPM‑élevée ΔΨm et d’IPM-IACR, durant une incubation de 3 h à 37 °C, était moins prononcé (P < 0,05) qu’avec le Triladyl®. Nous avons constaté que la vitesse de congélation a influé sur la vitesse lissée (VAP) après décongélation à 0 h, et que les valeurs de motilité totale, de motilité progressive, de VCL, d’IPM et d’IPM‑IACR à 3 h étaient le plus élevées (P < 0,05) pour le sperme congelé à la vitesse de −40 °C/min. De même, le changement (en pourcentage) des valeurs de motilité totale et de motilité progressive durant une incubation de 3 h à 37 °C a été moins marqué (P < 0,05) dans le cas du sperme de bison congelé à la vitesse de −40 °C/min. Toutes les valeurs des caractéristiques du sperme décongelé ont baissé (P < 0,05) de 0 h à 3 h, durant l’incubation à 37 °C. Nous en avons conclu que la détérioration maximale du sperme de bison survient durant les processus de congélation et de décongélation. Les valeurs de motilité totale et de motilité progressive après décongélation étaient supérieures à 0 h lorsque le sperme a été dilué avec du Triladyl®, tandis que la survie des spermatozoïdes était meilleure avec le TCA durant l’incubation de 3 h après la décongélation. Enfin, la survie des spermatozoïdes a été meilleure (P < 0,05) lorsque le sperme a été congelé à la vitesse de −40 °C/min.

Date de publication

2011-12-01

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